中國反艦彈道導彈技術

鑒於彈道導彈的特殊性，要將這種打擊固定目標的精確打擊係統改造為打擊海上移動目標，確實並非易事。不過中國工程師們對此似乎充滿信心。某種程度上中國的反艦彈道導彈項目體現了過去20多年來中國在科技領域的巨大投入及取得的成績。中國如今取得的不少科研成就，都要歸功於上世紀80年代啟動的“863計劃”，正是該計劃直接推動了中國的科技進步和國防工業的提升。反艦彈道導彈就可視為“863計劃”科研成果轉化的最佳範例。中國軍方、國防工業部門與地方大學不斷增強的協作，必將加速推動中國在諸多關鍵性技術領域實現重大突破。

目標偵察與定位能力

據悉，包括反艦彈道導彈在內的戰略打擊能力均離不開先進的海上偵察探測、跟蹤、定位以及戰損評估。目前，充當中國反艦彈道導彈“耳目”的海上綜合偵察係統已被列為國家級優先發展項目，也是“863計劃”確定的八大關鍵性研發項目之一。有學術著作顯示，中國的海上綜合偵察係統可能包括以下四個部分：

近空海上偵察

未來五年內，近地空間飛行器有望在廣域海上偵察中扮演主導角色。近地空間通常是指距地球表麵約20到100千米之間的區域。這一高度對戰鬥機來說高不可及，對軌道衛星來說又太低矮，卻正好適合飛船等近地空間飛行器展開高空偵察，而且探測分辨率非常高。飛行器在近地空間所受的地球引力非常小，且自身攜帶有推進和操縱係統，續航時間遠遠超過無人飛行器。美國空軍一份研究報告認為，近地空間飛行器的雷達和熱輻射橫截麵非常小，傳統的跟蹤和定位手段很難捕捉，因而具有極強的生存能力。近地空間飛行器可采用光和太陽能電池提供動力，可大大降低持續性廣域偵察的成本。

不過近地空間飛行器的研製難度也頗大。近地空間的空氣要比地麵稀薄得多，飛行器必須采用獨特的推進係統，並加大機翼麵積，以彌補噴氣發動機在高空運行時產生的推力損失。此外，飛行器長期暴露於臭氧層中，極易導致一些器件的腐蝕失效，且宇宙空間的輻射現象有時也會造成無線電頻率信號的突然消失。

盡管如此，中國國防研發部門對近地空間飛行器的興趣仍日漸濃厚。目前，合成孔徑雷達偵察和電子情報偵察可能已被列為優先發展項目。中國航天工業部門為此新組建了兩個專門負責近地空間飛行器設計和研製的研究所。　

太空傳感器

為趕上世界發達國家水平，中國啟動了規模龐大、具有一定軍事色彩的空間開發項目。中國不少權威刊物也呼籲加速發展和強化太空偵察係統，包括覆蓋範圍達3000千米的“空基戰區電子信息係統”。有未經證實的消息稱，中國反艦彈道導彈使用的“戰略目標指示網絡係統”高度依賴具有雙重用途的衛星群座，並已先期投入使用。

一般來說，合成孔徑雷達是太空傳感器的合適選擇，其可在多種條件下進行廣域探測，若與高分辨率光電傳感器相配合，還可搜集更多的艦船識別信息。不過光電傳感器狹窄的掃描陣列可能會限製其對預定方位的探測。而數據中繼衛星（如2008年4月發射的“天鏈”-1號）則可使傳感器超越地麵站的探測範圍。目前中國工程師已著手研製未來更先進的數據中繼衛星。

合成孔徑雷達衛星：反艦彈道導彈和區域性打擊能力部分有賴於分辨率高、具有雙重用途的太空合成孔徑雷達，以探測和鎖定美軍航母戰鬥群或其他海軍戰艦。合成孔徑雷達利用微波傳輸原理進行目標成像，可全天時、全天候對海上和地麵目標進行探測和偵察。有中國專家曾指出，合成孔徑雷達成像對於自動識別海上艦船目標至關重要。經過處理後的合成孔徑雷達圖像可根據氣候條件、艦船的方位和結構特點以及電子束聚焦等，從多角度對艦船進行識別。合成孔徑雷達衛星還可獲得艦船的尾流成像，並據此推斷出艦船的航向及航速。艦船通常屬於移動目標，因此接獲衛星圖像後盡快通報艦船偵察信息就變得至關重要了。

據信，中國在2012年前將擁有至少兩種型號的太空合成孔徑雷達係統——HJ-1C和HY-3。中國太空合成孔徑雷達係統項目的預研始於上世紀80年代末，1991年正式啟動係統工程研製，並獲得國家“863計劃”部分資金的支持。該項目的關鍵是機載L波段合成孔徑雷達的研製。1994年，機載合成孔徑雷達成像處理係統研製完成，中國隨即在第二年批準了係統定型和聯合高速數據傳輸係統的研製。1997年，機載合成孔徑雷達係統通過測試並投入部署。至上世紀90年代末期，合成孔徑雷達衛星係統成功進行了地麵模擬試驗。據稱中國在研製合成孔徑雷達衛星天線過程中得到了俄羅斯航天專家的大力協助，中國的HJ-1C與俄羅斯的合成孔徑雷達衛星都能在S波段運行。

中國第一代太空合成孔徑雷達係統將與其他衛星共同組成一個小型災害監測星座。該星座包括在太陽同步軌道運行的兩顆光電衛星（HJ-1A和HJ-1B）和兩顆合成孔徑雷達衛星（HJ-1C），並計劃於2010年投入運營。兩顆光電衛星已於2008年9月發射升空，第一顆合成合成孔徑雷達衛星（HJ-1C）在2009年擇機發射。該星座計劃盡快擴充為四顆光電衛星和四顆合成孔徑雷達衛星，以增大探測範圍。有未經證實的消息稱，2008年12月發射的“遙感”-5號衛星可能就是實驗性合成孔徑雷達衛星；另外一顆疑為合成孔徑雷達衛星的“遙感”-6號已於2009年4月22日發射升空。

隨著HJ-1C新一代合成孔徑雷達衛星接近或已經部署，第二代合成孔徑雷達衛星係統——“海洋”-3號（HY-3）的開發工作據稱也已接近尾聲，2012年將進行首次發射。中國官方對HY-3衛星的初始要求是每五年發射一顆，能夠在太陽同步軌道X波段運行，預期壽命至少三年。有人認為HY-3衛星的分辨率可達1米。

電子情報偵察衛星：為加大對地麵信息的搜集力度，中國可能重新啟動已擱置20餘年的電子情報衛星項目。航母和其他水麵戰艦行進途中都會釋放大量的電磁波、聲學和紅外信號，而且具有較大的雷達截麵。盡管通過技術手段可以進行短時間的信號控製，但航母編隊的空中行動依賴電磁輻射。無線電信號也很容易被地麵多種平台搜集和攔截。

上世紀70年代中期，解放軍曾以“技術試驗衛星”的名義發射過電子情報衛星，用於空間電子情報搜集試驗，但後來不知何故該項目突然中斷。不過，中國國內一些技術性刊物顯示，中國已經重新啟動該項目，並計劃部署星載電子偵察係統。據信中國正在評估至少一個小型電子偵察衛星星座計劃，確保獲得準確的情報信息和長久的耐用性。

可緊急升空的微衛星：危急情況下，中國還可選擇利用固體燃料火箭應急發射微衛星，以強化現有的太空偵察力量。2002年7月，中國航天科工集團為滿足軍民客戶需求，專門組建了信息技術研究院，負責重約100公斤以下的微衛星和納米衛星的研製，用於遙感探測、通訊、導航、衛星導航接收機以及移動式衛星地麵站。

為將重量不足100公斤的微衛星送入近地軌道，中國航天科工集團研發了采用四級固體燃料發動機的“開拓者”小型運載火箭。該項目研製啟動於2000年11月；翌年2月25日成功進行三級發動機試射；2003年成功進行四級發動機試射，並驗證了發動機與衛星分離的可行性。

據稱“開拓者”-1型運載火箭能將重約50公斤的有效載荷送入距地麵400千米的太陽同步軌道，而“開拓者”-1A等後續型號則能運載100至200公斤的載荷。“開拓者”-1A的第一級發動機直徑非常大，遠超過基本型“開拓者”-1前兩級發動機的直徑。據稱計劃中的“開拓者”-2火箭采用的發動機直徑將繼續加大（據稱達1.7米），足以將重約300至400公斤的載荷送入近地軌道或太陽同步軌道。

超視距雷達　　

超視距反向散射雷達係統也是反艦彈道導彈獲取目標信息的重要手段。超視距雷達有兩種基本類型：利用電離層對短波的反射效應使電波傳播到遠方的雷達，稱為天波超視距雷達；利用長波、中波和短波在地球表麵的繞射效應使電波沿曲線傳播的雷達，稱為地波超視距雷達。天波超視距雷達的作用距離可達3000千米。地波超視距雷達的作用距離雖然較短，但能監視天波超視距雷達所不能覆蓋的區域。在一定程度上可以說，超視距雷達的探測距離直接關係到中國海上精確打擊的範圍。

超視距雷達在使用上也存在不少問題，比如隻能獲得目標的方位和距離雖然信息，很難獲得仰角信息；測量精度低、分辨率差；電波通道不穩定，幹擾因素多，氣候變化、北極光和太陽黑子直接影響天波超視距雷達的性能，甚至使它不能正常工作；在中波、短波波段，頻譜擁擠，帶寬窄，互相幹擾嚴重。此外，超視距雷達係統龐大，雷達站內還配建諸如電離層監測站和氣象站等支援設施，其目標明顯，戰時很容易遭到敵方導彈摧毀。

中國於1967年開始研製超視距雷達係統，並在錢學森的帶領下成功研發出可探測250千米以內目標的地波超視距雷達，為當時尚處於萌芽狀態的中國巡航導彈項目提供目標數據。進入上世紀70年代後，中國曾部署了一部實驗型地波超視距雷達，但由於西方國家的對華出口限製和技術封鎖，致使該項目進展十分緩慢。直到1985年後，隨著計算機、微電子和數字信號處理技術的突飛猛進，中國超視距雷達的研製工作才重新駛入快車道。中國的研究機構近來主要致力於增強超視距雷達的電子對抗能力和數字化水平，也有意研發一種機動式超視距雷達。此外，中國工程師們認為超視距雷達還可在一體化防空方麵發揮重要作用。中國已研發了一種實驗型天波超視距雷達，可跟蹤1000千米內的飛行目標；1995年還測試過一種高頻雷達係統，既能探測低空和掠海飛行目標，也能跟蹤海上目標。

據信中國如今已擁有至少一種天波和一種地波超視距雷達係統。天波雷達係統為軍民兩用，既可以用於大氣和海洋領域的科研，也可為解放軍提供情報支援。距離過近就軍用而言，現有的雷達網絡目前主要發揮戰略作用，通過數據傳輸網絡將空中探測信息直接送達解放軍的作戰指揮中心。

飛行控製與製導能力

鑒於中國在研製“東風”-21C和“東風”-15C導彈過程中已解決末製導問題，反艦彈道導彈項目的科研重點將主要集中在開發和完善微電子技術和先進製導、導航與控製係統方麵。

微電子技術實力

由於微電子技術的研發得到了軍方的資助，加之可以利用的現成民用微電子技術也越來越多，使得解放軍的信息化進展迅速。這種發展趨勢在中國的反艦彈道導彈及其C4ISR係統項目中體現的最為突出。比如，中國半導體製造技術——特別是超大規模集成電路技術的迅速發展，大大減小了電子產品的體積，為反艦彈道導彈戰鬥部安裝末製導係統或更多體積較大的彈頭創造了條件。這些電子技術成果還包括甚高速集成電路以及輔助計算機和軟件的開發。甚高速集成電路可用於導彈雷達和其他製導控製係統使用的數字信號處理機，以及彈載電子戰係統。芯片集成電路的發展則能夠將多項功能濃縮在一塊微小的電路片上，既節省了空間也提高了效率。中國還在投資研發一種效率高、重量輕、耐用性強的放大器和微波功率模塊，可為彈載尋的器提供更強大的能量支持。

反艦彈道導彈對彈載傳感器的要求極高，必須要能適應各種極端環境（比如超高溫、超低溫、震動以及重力等）；還要以極快的速度處理信息並發射足夠功率的無線電頻率信號，以盡早捕捉並跟蹤海上移動目標。這對製造傳感器的零部件和材料提出了非常高的要求。可以說，先進微電子技術和嵌入式軟件是反艦彈道導彈形成戰鬥力的基礎。中國可能還在研發更先進的微電子材料以求獲得更大的雷達功率。

2008年10月，中國航天工業部門組建了一個專門利用氮化镓材料開發先進半導體裝置的國家級研發中心。氮化镓是微波功率晶體管的優良材料，也是藍光電子器件中一種具有重要應用價值的半導體，其單位體積產生的能量是其他材料的五倍，因此非常適用於高能雷達和通訊領域。氮化镓具有出色的耐高溫性能，幾乎不會出現高電壓問題。利用氮化镓製成的寬頻帶裝置體積小，覆蓋頻率範圍大，能在更高溫度下產生更大的能量，而且不存在製冷問題，可極大地降低微電子係統的體積、重量和成本。

反艦彈道導彈的製導控製係統，包括使用合成孔徑雷達和自動識別係統，需要有強大的數據計算能力。早在2000年，中國航天科技集團的工程師便提出要重點發展用於導彈控製的先進彈載計算機係統時，曾考慮使用當時市場上最好的數字處理器，但導彈的運行模式和速度使其無法為自動識別係統提供符合要求的成像質量。中國的微電子工程師們隨後開發了彈載實時數字信號處理器。

為進一步減輕製導係統的重量，中國也十分重視先進微機電係統的研發。微機電係統是集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控製電路、直至接口、通信和電源等於一體的微型器件或係統，其每秒能存儲數百萬條指令信息，而且能耗極低。中國反衛星動能攔截器在試驗中的出色表現，很大程度上就是因為其采用了基於微機電係統技術的三軸線性加速計芯片，或是能大幅減小慣性測量裝置體積的微型陀螺儀。客觀上說，微機電係統在商業領域的巨大需求也推動了其快速發展。

飛行校正與製導能力

反艦彈道導彈在飛行中途或剛再入大氣層後不久，需要及時更新目標跟蹤和定位信息，供其校正攻擊坐標。中途修正通常有兩種方式：一種是由地麵站通過數據鏈將指令傳給彈載控製係統；另外一種是更可取的“發射後不管”方式，即依靠彈載製導係統進行自我校正。中國的導彈設計師更重視利用彈載雷達自行完成彈道校正或目標捕捉。　

“發射後不管”式製導：中國正大力發展能進行高空自我修正和目標捕捉的彈載合成孔徑雷達。與多數雷達一樣，合成孔徑雷達也是通過向目標或區域發射電磁脈衝，然後收集返回的信號來進行偵察，其特殊之處在於能從不同角度獲得極為清晰的目標成像。數字信號處理係統負責存儲並處理圖像信息。該型雷達的探測範圍取決於發射機功率、所用頻段、天線直徑、探測器靈敏度以及目標的體積。

中國在研發彈載合成孔徑雷達方麵投入了大量資源，並努力使之與衛星定位和慣性導航係統綜合使用。彈載合成孔徑雷達的優勢非常明顯，其分辨率高，能全天候工作，其尋的器在飛行途中能穿透雲霧和遮蓋物發現水上目標，並在導彈飛行末段將目標移交給其他主動或被動尋的器。合成孔徑雷達一般在導彈飛行速度降至極超音速以下（通常低於5馬赫）時便會自動啟動。

合成孔徑雷達係統在具體應用中也麵臨諸多挑戰，比如導彈極高的飛行速度，速度和運動的突然改變，以及高斜角等。中國工程師們試圖通過發展高精度和高速度的彈載微型慣性測量裝置以彌補其不足之處。目前在研的項目中比較受關注的是聚光模式合成孔徑雷達，該型雷達能將光束聚焦於某特定目標以獲得最大的分辨率。為提高合成孔徑雷達的生存力，中國還為其研製了一套電子戰模擬係統。據技術專家指出，雷達係統的研製是反艦彈道導彈項目中花費最多的部分。

中國航天科技集團曾於2001年模擬測試過彈道導彈發射後激活目標捕捉係統的最佳高度。導彈在200千米高度啟動了滑翔和速度控製裝置，在80千米高度激活了彈載雷達係統進行目標捕捉，並進行飛行彈道修正。不過，也有工程師指出，發動機高空燃燒時間過長容易暴露再入飛行器的行蹤，因此建議縮短導彈的高空滑翔時間。

末段“硬殺傷”製導：盡管合成孔徑雷達的研製還麵臨諸多技術困難，但中國已在末製導技術方麵奠定了堅實的科研基礎。此前中國已成功部署了第一代末製導彈道導彈，並於2007年成功進行了直升式反衛星動能攔截試驗。中國航天科技集團高級工程師曾指出，反艦彈道導彈的末段製導大體上與空空導彈和地空導彈采用的技術沒有多大區別。

“東風”-21C導彈采用了先進彈載計算機係統、末段機動以及目標自動識別等多項技術。目標自動識別係統的工作原理是將彈載雷達和紅外傳感器獲得的圖像，與彈載計算機預先存儲的目標圖像進行對比校正。來自中國航空業的消息稱，“東風”-21C具備了類似美國“潘興”-II導彈的機動飛行能力。“潘興”-II的末製導雷達體積90╳45厘米，重45.5公斤，放大器功率60千瓦，工作波段J-波段（20GHz）。“潘興”-II的戰鬥部重647.1公斤，在40千米高空通過控製係統，使飛行速度降至6到8馬赫，15.25千米高空激活末製導雷達，4.5千米高空雷達可對35平方千米區域進行掃描成像。

此外，有中國航天官員指出，反艦彈道導彈也將采用2007年反衛星武器試驗的諸多成熟技術。反衛星動能攔截器采用的基本技術包括：中波紅外尋的器、電荷耦合裝置、全數字光線陀螺儀、毫米波尋的器等。毫米波雷達技術已被列為國家級優先發展項目，未來可能用於反艦彈道導彈末製導係統。毫米波雷達末製導係統工作頻段可能為Ka波段，其小巧耐用、分辨率高。毫米波雷達技術在防空和反艦導彈係統中的應用也日益普遍。比如“愛國者”3型導彈采用毫米波雷達尋的器，可直接通過“硬碰撞”攔截來襲導彈。此外，毫米波雷達技術也被用於機器人、隱身武器探測、寬頻通訊衛星以及地形測繪雷達。一般認為，攔截體積如小型貨車、速度為20馬赫的目標，與打擊航母的原理在本質上是相似的。　

紅外成像和激光製導：紅外成像雷達尋的器的優點是探測精度高，這對導彈發現並打擊高速移動的目標非常重要，且航母會發出明顯有別於海洋環境的紅外信號。出於減輕導彈重量的考慮，未來不需冷卻的紅外尋的器發展前景被看好。除了紅外成像雷達尋的器，中國航天工程師和二炮部隊也在研究激光末製導係統的可行性。

耐高溫與突防能力

中國航天工程師們麵臨的另一個挑戰，是確保導彈再入大氣層時彈載雷達係統能夠正常工作。彈道導彈或其他飛行器以超音速再入大氣層返回地球時，飛行器的前端會形成很強的激波。由於激波的壓縮和大氣的粘度作用，使高速飛行的動能大量轉化為熱能。飛行器表麵達到很高的溫度時，導彈的氣體和被燒蝕的防熱材料均發生電離。於是，在飛行器的周圍形成一層高溫電離質，等離子體鞘和電磁波相互作用，從而導致用於通信的電磁波傳輸衰減或反射。此時，地麵與飛行器之間的無線電通信便中斷了。這就是航天領域常說的“黑障”。不過有報道稱，中國已初步解決“黑障”問題，比如“神舟七號”執行航天任務期間就將“黑障”危害控製在了最低程度。

高溫也是再入大氣層後滑翔飛行時必須麵對的問題，這可能會製約反艦彈道導彈的助推滑行能力。采用熱保護係統可以解決這一問題，但會大大增加導彈的重量。中國航天科技集團一直在進行耐高熱材料的研發，2007年12月，他們研發的用於某型再入飛行器的新型燒蝕材料熱保護係統通過了鑒定。中國另外一項有關全球常規打擊能力的研究，要求再入飛行器耐極熱環境的持續時間達300～700秒，而在一次測試中，由碳-碳複合材料製成的熱保護係統耐超高溫時間已達600秒。

反艦彈道導彈要擊中目標還需能突破敵方的防禦係統。通過研究美國的導彈防禦係統，中國也愈加重視對導彈防禦的反製措施。中國啟動“863計劃”的一個重要動因，就是要確保中國核武器在美國導彈防禦係統麵前仍具威懾力。這些研究項目包括技術反製措施、幹擾欺騙手段，以及太空反擊作戰等不對稱措施。其中技術反製措施共分兩大類、八大突防技術，包括反偵察和反攔截技術。

中國反偵察係統的研發主要集中在電子對抗措施、隱形、假目標和高速燃燒發動機等方麵。在中國看來，主、被動電子對抗措施是確保彈道導彈實現打擊目標不可或缺的有效手段。從十多年前中國就已開始研製機載幹擾發射裝置，利用撒布箔條等被動電子對抗措施來幹擾敵地麵雷達係統。目前在研的電子對抗措施還包括再入飛行器攜載的電子和紅外對抗裝置，以及使用反輻射導彈對敵戰區導彈防禦雷達實施硬殺傷。反攔截措施主要是尋求用技術手段破壞敵導彈防禦係統精確攔截己方導彈的能力，包括研發再入式多彈頭機動彈道導彈以及對彈道導彈進行淬火與旋壓處理。多年以前中國就已有能力研發和部署多彈頭和機動式再入飛行器係統，這會增大敵導彈防禦係統的跟蹤攔截難度。

推進係統性能

反艦彈道導彈的推進係統可能將采用新型固體火箭發動機。有跡象顯示中國的航天固體火箭發動機研究機構正致力於開發更為先進的固體燃料推進係統，包括固體/液體混合動力發動機、超燃超壓發動機以及能夠產生更大推力或大幅減少紅外輻射信號的新一代固體火箭發動機。中國有關固體燃料發動機的許多技術文獻都對先進的固體燃料推進劑予以重點關注，其燃燒速度快，輻射信號低，且能有效削弱美國太空紅外衛星的探測能力。

火箭的上麵級采用混合動力有助於某些分導式飛行器的被動飛行。中國航天科研機構從2004年開始研發用於控製飛行姿態的固體/液體混合動力發動機，並在2007年成功進行了樣機測試。據稱該發動機主要用於微衛星發射，但也可用於飛行器。實際上解放軍的一項模擬研究就曾設想，增程型防空攔截器和彈道導彈采用相同的上麵級，可在40到60千米的高度激活。